電験三種 過去問
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問17
平成20年度 理論 問17
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大きさが等しい二つの導体球
A
\mathrm {A}
A
，
B
\mathrm {B}
B
がある。両導体球に電荷が蓄えられている場合，両導体球の間に働く力は，導体球に蓄えられている電荷の積に比例し，導体球間の距離の
2
2
2
乗に反比例する。次の(a)及び(b)に答えよ。 (a) この場合の比例定数を求める目的で，導体球
A
\mathrm {A}
A
に
+
2
×
10
−
8
[
C
]
+2\times 10^{-8} \ \mathrm {[C]}
+
2
×
1
0
−
8
[
C
]
，導体球
B
\mathrm {B}
B
に
+
3
×
10
−
8
[
C
]
+3\times 10^{-8} \ \mathrm {[C]}
+
3
×
1
0
−
8
[
C
]
の電荷を与えて，導体球の中心間距離で
0.3
[
m
]
0.3 \ \mathrm {[m]}
0.3
[
m
]
隔てて両導体球を置いたところ，両導体球間に
6
×
10
−
5
[
N
]
6\times 10^{-5} \ \mathrm {[N]}
6
×
1
0
−
5
[
N
]
の反発力が働いた。この結果から求められる比例定数
[
N
m
2
/
C
2
]
\mathrm {[N m^{2}/C^{2}]}
[
N
m
2
/
C
2
]
として，最も近いのは次のうちどれか。 ただし，導体球
A
\mathrm {A}
A
，
B
\mathrm {B}
B
の初期電荷は零とする。また，両導体球の大きさは
0.3
[
m
]
0.3 \ \mathrm {[m]}
0.3
[
m
]
に比べて極めて小さいものとする。 (1)
3
×
10
9
3\times 10^{9}
3
×
1
0
9
(2)
6
×
10
9
6\times 10^{9}
6
×
1
0
9
(3)
8
×
10
9
8\times 10^{9}
8
×
1
0
9
(4)
9
×
10
9
9\times 10^{9}
9
×
1
0
9
(5)
15
×
10
9
15\times 10^{9}
15
×
1
0
9
(b) 上記(a)の導体球
A
\mathrm {A}
A
，
B
\mathrm {B}
B
を，電荷を保持したままで
0.3
[
m
]
0.3 \ \mathrm {[m]}
0.3
[
m
]
の距離を隔てて固定した。ここで，導体球
A
\mathrm {A}
A
，
B
\mathrm {B}
B
と大きさが等しく電荷を持たない導体球
C
\mathrm {C}
C
を用意し，導体球
C
\mathrm {C}
C
をまず導体球
A
\mathrm {A}
A
に接触させ，次に導体球
B
\mathrm {B}
B
に接触させた。この導体球
C
\mathrm {C}
C
を導体球
A
\mathrm {A}
A
と導体球
B
\mathrm {B}
B
の間の直線上に置くとき，導体球
C
\mathrm {C}
C
が受ける力が釣り合う位置を導体球
A
\mathrm {A}
A
との中心間距離
[
m
]
\mathrm {[m]}
[
m
]
で表したとき，その距離に最も近いのは次のうちどれか。 (1)
0.095
0.095
0.095
(2)
0.105
0.105
0.105
(3)
0.115
0.115
0.115
(4)
0.124
0.124
0.124
(5)
0.135
0.135
0.135
(a) の解答を表示する
(a) の解答を非表示にする
正解：(4)
(b) の解答を表示する
(b) の解答を非表示にする
正解：(4)
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出典：平成20年度第三種電気主任技術者試験 理論科目
電磁気（静電界）
★★★☆☆
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